第1章 绪论

纸作为文化的载体在人们日常生活中随处可见。如今使用的纸大多是机械纸，是采用现代机械化方式生产和加工的产品。追溯现代造纸技术的历史渊源，必然要研究中国传统造纸技术。中国传统造纸技术是以植物纤维为原料，经过切断、制浆、打浆，然后悬浮在某种载体中，加入或不加入附料，用网帘过滤成形而制成的植物纤维薄片[1]。采用传统技术人工造出的纸称为传统手工纸。传统手工纸由于制作工艺烦琐、生产时间长、耗费人力物力等原因已经逐渐淡出了人们视野，但是在书画、艺术品、民俗等领域传统手工纸作为传统文化传承的载体依然发挥着重要作用，甚至是现代机制纸不能取代的。

传统手工纸较现代机制纸具有保存时间长的显著特点，宣纸素有“纸寿千年”的美誉。古代书画作品有绢本和纸本之分，绢本的载体主要是绢，纸本的载体就是传统手工纸。北京故宫博物院收藏了大量的古代书画作品，用事实见证着传统手工纸的寿命。例如，（五代）杨凝式草书《神仙起居法》纸本，书写于948年。杨凝式是唐朝到宋朝书法传承的转折人物。苏轼曾称赞杨凝式为“书之豪杰”。《神仙起居法》是杨凝式草书传世作品的代表作，是后人欣赏、学习的珍品。（宋）葛长庚草书《足轩铭》书写于1226年，有195字，书法“笔势清劲爽健”，有名家风范。因为传统手工纸寿命长的特点，很多珍贵的书法、绘画作品才能保存到今天，让千年后的现代人通过文字和绘画了解古代先辈的社会、生活、文化等物质和精神世界。现代手工纸制造为了节省时间和人力常常使用火碱（氢氧化钠）、纯碱（碳酸钠）制浆，使用漂白粉（次氯酸钙）漂白。这些化学物质的使用能够大大缩减工作时间，提高工作效率，同时带来的负作用是对植物纤维的破坏，损伤了纤维素，导致纸的寿命大大减少[2]。

传统手工纸保存时间长的原因主要有：一是原料采用天然的植物韧皮纤维原料，如麻、构皮、桑皮、檀皮等植物韧皮纤维，这些植物韧皮特点是纤维较长、有韧性，所以造出的纸柔韧性好；二是使用石灰、草木灰等弱碱制浆，采用日光自然漂白的生产工艺。弱碱制浆和日光漂白对植物纤维的破坏性小，延长了手工纸的寿命。

中国传统造纸技术曾经推动了人类文明的发展，传统手工纸作为造纸术的成果，凝聚着劳动者的智慧，体现了不同历史时期的社会生产情况，也折射着当时人们的精神世界。中国传统手工纸作为中华传统文明的代表依然熠熠生辉。

21世纪进入到了现代化、信息化时代，信息技术迅猛发展，逐渐作为现代工具融入到各种应用领域，它悄悄地改变着人们传统的生产和生活方式。当今世界几乎所有行业都在朝着自动化、智能化方向发展。相比之下，我国传统手工纸研究的信息化步伐相对缓慢，信息技术在造纸原料分析、成分检测、制作工艺分析等方面有很大的研究空间。

本书在前人研究的基础上，应用计算机图像处理、图像分析技术对中国传统手工纸进行分析，在传统工艺、中国造纸史、图像分析交叉领域开展研究。首先通过文献调研、专家走访、显微实验等方式认识手工纸的基本属性，构建手工纸主宰性信息特征模型；其次研究纤维特征与工艺、原料、年代的关系，探索基于显微图像特征的手工纸的制作工艺或造纸原料分析方法；再次基于计算机图像分析理论和技术，设计手工纸显微图像分析软件，实现无损或微损的手工纸属性自动分析；最后开展应用研究，将新技术应用于纸质文物保护领域。

本书介绍了基于信息技术开展的传统手工纸的无损或微损分析，旨在提高传统手工纸分析的标准化、自动化，为纸质文物保护和修复提供支撑。研究分为基础性研究和应用性研究两阶段。基础性研究重点在于分析手工纸显微图像特征，研究先进的分析方法，构建适用于中国传统手工纸的图像分析模型，实现原料和工艺的无损或微损分析；第二阶段将分析理论和技术应用于纸质文物领域，解决实际生产中的具体问题，开展应用性研究。

本章介绍了该书的整体研究目标、研究思路、研究方法、实验数据来源和组织结构。